(57)【要約】  検出素子（１０）は、カバー部材（１〜３）と、振動子（４）と、アンテナ（９，１１，１２）と、検査空間（１３）と、微小空間（１４）とを備える。検査空間（１３）および微小空間（１４）は、カバー部材（１〜３）中に形成される。微小空間（１４）は、検査空間（１３）に対して開口している。振動子（４）は、縁部が微小空間（１４）内に挿入されるように検査空間（１３）に配置される。アンテナ（９）は、アンテナ（１２）と協働して電磁場を振動子（４）に印加する。アンテナ（１１）は、アンテナ（１２）と協働して振動子（４）の振動信号からなる受信信号を受信する。
2011121859.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
検査対象の液体が導入される検査空間と、前記検査空間に対して開口した微小空間とを内部に有するカバー部材と、
前記カバー部材に設けられ、前記液体を前記検査空間へ導入する導入経路と、
前記カバー部材に設けられ、前記液体を前記検査空間から排出する排出経路と、
前記検査空間に配置されるとともに、前記検査空間のサイズよりも大きいサイズを有し、前記微小空間内に挿入された縁部を有する振動子と、
接地電位に接続された第１のアンテナと、
前記第１のアンテナと協働して電磁場を前記振動子に印加する第２のアンテナと、
前記振動子が振動したときの振動信号からなる受信信号を前記第１のアンテナと協働して前記振動子から受信する第３のアンテナとを備える検出素子。
【請求項２】
前記カバー部材は、
断面が略Ｕ字形状からなる第１の凹部と、前記第１の凹部の縁部から連続して設けられ、かつ、断面が略Ｌ字形状からなる第２の凹部とを一主面側に有する第１のカバー部材と、
前記第１の凹部と略同じサイズからなる貫通孔を有し、前記貫通孔が前記第１の凹部に向かい合い、かつ、前記貫通孔以外の部分が前記第１のカバー部材の前記一主面に接して配置されることにより前記微小空間を構成する第２のカバー部材と、
前記第２のカバー部材の前記第１のカバー部材に接する面と反対側の面に接して配置され、前記第１の凹部および前記貫通孔とともに前記検査空間を構成する第３のカバー部材とを含む、請求項１に記載の検出素子。
【請求項３】
前記第１および第３のカバー部材は、ガラスからなり、
前記第２のカバー部材は、シリコンからなる、請求項２に記載の検出素子。
【請求項４】
前記カバー部材は、前記微小空間内に挿入された前記振動子の縁部よりも下側に位置する前記微小空間の低面に形成されたｍ（ｍは正の整数）個の突起物を更に有し、
前記振動子の前記縁部は、前記ｍ個の突起物上に配置されている、請求項１に記載の検出素子。
【請求項５】
前記ｎ個の突起物は、前記振動子を略水平に支持する３個以上の突起物からなる、請求項４に記載の検出素子。
【請求項６】
前記カバー部材は、前記振動子の側面部の一部を支持するｋ（ｋは２以上の整数）個の支持部材を更に有する、請求項５に記載の検出素子。
【請求項７】
各々が検査対象の液体が導入される複数の検査空間と、前記複数の検査空間に対応して設けられ、かつ、各々が対応する前記検査空間に対して開口した複数の微小空間とを内部に有するカバー部材と、
前記複数の検査空間に対応して前記カバー部材に設けられ、各々が対応する前記検査空間に前記液体を導入する複数の導入経路と、
前記複数の検査空間に対応して前記カバー部材に設けられ、各々が対応する前記検査空間から前記液体を排出する複数の排出経路と、
前記複数の検査空間に対応して設けられ、各々が、対応する前記検査空間に配置されるとともに、前記検査空間のサイズよりも大きいサイズを有し、前記微小空間内に挿入された縁部を有する複数の振動子と、
接地電位に接続された第１のアンテナと、
前記第１のアンテナと協働して電磁場を前記複数の振動子に印加する第２のアンテナと、
前記振動子が振動したときの振動信号からなる受信信号を前記第１のアンテナと協働して前記複数の振動子から受信する第３のアンテナとを備える検出素子。
【請求項８】
前記カバー部材に接して配置され、複数の補助経路を有する補助カバー部材を更に備え、
前記複数の補助経路の各々は、隣接する２つの前記検査空間のうちの一方の検査空間に対応して設けられた前記排出経路と前記２つの検査空間のうちの他方の検査空間に対応して設けられた前記導入経路とを接続する、請求項７に記載の検出素子。
【請求項９】
前記カバー部材に接して配置され、前記複数の検査空間に対応して設けられた複数の補助経路を有する補助カバー部材を更に備え、
前記複数の補助経路の各々は、対応する前記検査空間に対応して設けられた前記導入経路に前記液体を外部から導入する第１の補助経路と、対応する前記検査空間に対応して設けられた前記排出経路から前記液体を外部へ排出する第２の補助経路とからなる、請求項７に記載の検出素子。
【請求項１０】
複数のユニット素子と、
接地電位に接続された第１のアンテナと、
前記第１のアンテナと協働して電磁場を前記複数のユニット素子に含まれる複数の振動子に印加する第２のアンテナと、
前記振動子が振動したときの振動信号からなる受信信号を前記第１のアンテナと協働して前記複数の振動子から受信する第３のアンテナとを備え、
前記複数のユニット素子の各々は、
検査対象の液体が導入される検査空間と、前記検査空間に対して開口した微小空間とを内部に有するカバー部材と、
前記カバー部材に設けられ、前記液体を前記検査空間へ導入する導入経路と、
前記カバー部材に設けられ、前記液体を前記検査空間から排出する排出経路と、
前記検査空間に配置されるとともに、前記検査空間のサイズよりも大きいサイズを有し、前記微小空間内に挿入された縁部を有する振動子とを含む、検出素子。
【請求項１１】
前記複数のユニット素子に含まれる複数のカバー部材に接して配置され、各々が前記複数のユニット素子に含まれる複数の検査空間のうちの隣接する２つの検査空間を接続する複数の補助経路を有する補助カバー部材を更に備え、
前記複数の補助経路の各々は、前記２つの検査空間のうちの一方の検査空間に対応して設けられた前記排出経路と前記２つの検査空間のうちの他方の検査空間に対応して設けられた前記導入経路とを接続する、請求項１０に記載の検出素子。
【請求項１２】
前記複数のユニット素子に含まれる複数のカバー部材に接して配置され、前記複数のユニット素子に含まれる複数の検査空間に対応して設けられた複数の補助経路を有する補助カバー部材を更に備え、
前記複数の補助経路の各々は、対応する前記検査空間に対応して設けられた前記導入経路に前記液体を外部から導入する第１の補助経路と、対応する前記検査空間に対応して設けられた前記排出経路から前記液体を外部へ排出する第２の補助経路とからなる、請求項１１に記載の検出素子。
【請求項１３】
前記複数の振動子は、相互に略同じ厚みを有する、請求項７から請求項１２のいずれか１項に記載の検出素子。
【請求項１４】
前記複数の振動子は、相互に異なる厚みを有する、請求項７から請求項１２のいずれか１項に記載の検出素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、振動子を用いた検出素子に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、電極を用いずに無線によって圧電振動子の共振周波数の変化を検出して検出対象物を検知する共振振動子質量検出装置が知られている（特許文献１）。【０００３】
この共振振動子質量検出装置は、圧電振動子と、試料供給手段と、電場供給手段と、信号解析部とを備える。電場供給手段は、電圧を入力する入力手段と、圧電振動子の振動を受信する受信手段とを有する。【０００４】
圧電振動子は、振動電場が付与されると、圧電効果によって振動する。試料供給手段は、圧電振動子の表面に試料物質を供給する。電場供給手段の入力手段は、電圧を入力して振動電場を圧電振動子に印加する。電場供給手段の受信手段は、圧電振動子の振動を受信する。信号解析部は、受信手段によって受信された圧電振動子の振動に基づいて、検出対象物が圧電振動子に付着することによる共振周波数の変化を検出して検出対象物を検知する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−２６０９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献１に開示された共振振動子質量検出装置においては、圧電振動子の安定した振動を確保することが困難であるという問題がある。【０００７】
そこで、この発明は、かかる問題を解決するためになされたものであり、その目的は、振動子の安定した振動を確保可能な検出素子を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明の実施の形態によれば、検出素子は、カバー部材と、導入経路と、排出経路と、振動子と、第１から第３のアンテナとを備える。カバー部材は、検査対象の液体が導入される検査空間と、検査空間に対して開口した微小空間とを内部に有する。導入経路は、カバー部材に設けられ、液体を検査空間へ導入する。排出経路は、カバー部材に設けられ、液体を検査空間から排出する。振動子は、検査空間に配置されるとともに、検査空間のサイズよりも大きいサイズを有し、微小空間内に挿入された縁部を有する。第１のアンテナは、接地電位に接続される。第２のアンテナは、第１のアンテナと協働して電磁場を振動子に印加する。第３のアンテナは、振動子が振動したときの振動信号からなる受信信号を第１のアンテナと協働して振動子から受信する。【０００９】
好ましくは、カバー部材は、第１から第３のカバー部材からなる。第１のカバー部材は、断面が略Ｕ字形状からなる第１の凹部と、第１の凹部の縁部から連続して設けられ、かつ、断面が略Ｌ字形状からなる第２の凹部とを一主面側に有する。第２のカバー部材は、第１の凹部と略同じサイズからなる貫通孔を有し、貫通孔が第１の凹部に向かい合い、かつ、貫通孔以外の部分が第１のカバー部材の一主面に接して配置されることにより微小空間を構成する。第３のカバー部材は、第２のカバー部材の第１のカバー部材に接する面と反対側の面に接して配置され、第１の凹部および貫通孔とともに検査空間を構成する。【００１０】
好ましくは、第１および第３のカバー部材は、ガラスからなり、第２のカバー部材は、シリコンからなる。【００１１】
好ましくは、カバー部材は、微小空間内に挿入された振動子の縁部よりも下側に位置する微小空間の低面に形成されたｍ（ｍは正の整数）個の突起物を更に有する。振動子の縁部は、ｍ個の突起物上に配置されている。【００１２】
好ましくは、ｎ個の突起物は、振動子を略水平に支持する３個以上の突起物からなる。【００１３】
好ましくは、カバー部材は、振動子の側面部の一部を支持するｋ（ｋは２以上の整数）個の支持部材を更に有する。【００１４】
また、この発明の実施の形態によれば、検出素子は、カバー部材と、複数の導入経路と、複数の排出経路と、複数の振動子と、第１から第３のアンテナとを備える。カバー部材は、各々が検査対象の液体が導入される複数の検査空間と、複数の検査空間に対応して設けられ、かつ、各々が対応する検査空間に対して開口した複数の微小空間とを内部に有する。複数の導入経路は、複数の検査空間に対応してカバー部材に設けられ、各々が対応する検査空間に液体を導入する。複数の排出経路は、複数の検査空間に対応してカバー部材に設けられ、各々が対応する検査空間から液体を排出する。複数の振動子は、複数の検査空間に対応して設けられ、各々が、対応する検査空間に配置されるとともに、検査空間のサイズよりも大きいサイズを有し、微小空間内に挿入された縁部を有する。第１のアンテナは、接地電位に接続される。第２のアンテナは、第１のアンテナと協働して電磁場を複数の振動子に印加する。第３のアンテナは、振動子が振動したときの振動信号からなる受信信号を第１のアンテナと協働して複数の振動子から受信する。【００１５】
好ましくは、検出素子は、補助カバー部材を更に備える。補助カバー部材は、カバー部材に接して配置され、複数の補助経路を有する。複数の補助経路の各々は、隣接する２つの検査空間のうちの一方の検査空間に対応して設けられた排出経路と２つの検査空間のうちの他方の検査空間に対応して設けられた導入経路とを接続する。【００１６】
好ましくは、検出素子は、補助カバー部材を更に備える。補助カバー部材は、カバー部材に接して配置され、複数の検査空間に対応して設けられた複数の補助経路を有する。複数の補助経路の各々は、対応する検査空間に対応して設けられた導入経路に液体を外部から導入する第１の補助経路と、対応する検査空間に対応して設けられた排出経路から液体を外部へ排出する第２の補助経路とからなる。【００１７】
更に、この発明の実施の形態によれば、検出素子は、複数のユニット素子と、第１から第３のアンテナとを備える。第１のアンテナは、接地電位に接続される。第２のアンテナは、第１のアンテナと協働して電磁場を複数のユニット素子に含まれる複数の振動子に印加する。第３のアンテナは、振動子が振動したときの振動信号からなる受信信号を第１のアンテナと協働して複数の振動子から受信する。複数のユニット素子の各々は、カバー部材と、導入経路と、排出経路と、振動子とを含む。カバー部材は、検査対象の液体が導入される検査空間と、検査空間に対して開口した微小空間とを内部に有する。導入経路は、カバー部材に設けられ、液体を検査空間へ導入する。排出経路は、カバー部材に設けられ、液体を検査空間から排出する。振動子は、検査空間に配置されるとともに、検査空間のサイズよりも大きいサイズを有し、微小空間内に挿入された縁部を有する。【００１８】
好ましくは、検出素子は、補助カバー部材を更に備える。補助カバー部材は、複数のユニット素子に含まれる複数のカバー部材に接して配置され、各々が複数のユニット素子に含まれる複数の検査空間のうちの隣接する２つの検査空間を接続する複数の補助経路を有する。複数の補助経路の各々は、２つの検査空間のうちの一方の検査空間に対応して設けられた排出経路と２つの検査空間のうちの他方の検査空間に対応して設けられた導入経路とを接続する。【００１９】
好ましくは、検出素子は、補助カバー部材を更に備える。補助カバー部材は、複数のユニット素子に含まれる複数のカバー部材に接して配置され、複数のユニット素子に含まれる複数の検査空間に対応して設けられた複数の補助経路を有する。複数の補助経路の各々は、対応する検査空間に対応して設けられた導入経路に液体を外部から導入する第１の補助経路と、対応する検査空間に対応して設けられた排出経路から液体を外部へ排出する第２の補助経路とからなる。【００２０】
好ましくは、複数の振動子は、相互に略同じ厚みを有する。【００２１】
好ましくは、複数の振動子は、相互に異なる厚みを有する。
【発明の効果】
【００２２】
この発明の実施の形態によれば、検出素子は、縁部が微小空間内に挿入された振動子を備える。その結果、第２のアンテナが第１のアンテナと協働して電磁場を振動子に印加すると、振動子は、自由に振動する。【００２３】
従って、振動子の安定な振動を確保できる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】この発明の実施の形態による検出素子の平面図である。
【図２】図１に示す線ＩＩ−ＩＩ間における検出素子の断面図である。
【図３】図１に示す線ＩＩＩ−ＩＩＩ間における検出素子の断面図である。
【図４】図２に示す検査空間および微小空間の拡大図である。
【図５】図２に示す検査空間および微小空間の具体的な寸法を示す図である。
【図６】図３に示す導入経路、排出経路、および検査空間の拡大図である。
【図７】図２に示す３個のカバー部材の斜視図および断面図である。
【図８】図１から図３に示す検出素子の製造方法を示す工程図である。
【図９】入力電圧Ｖｉｎおよび受信信号Ｒのタイミングチャートである。
【図１０】共振周波数のタイミングチャートである。
【図１１】この発明の実施の形態による他の検出素子の概略図である。
【図１２】図１１に示す検出素子の具体例を示す図である。
【図１３】図１２に示すカバー部材の構成図である。
【図１４】図１１に示す検出素子の他の具体例を示す図である。
【図１５】図１４に示すカバー部材の構成図である。
【図１６】この発明の実施の形態による更に他の検出素子の平面図である。
【図１７】図１６に示す線ＸＶＩＩ−ＸＶＩＩ間における検出素子の断面図である。
【図１８】この発明の実施の形態による更に他の検出素子の断面図である。
【図１９】図１８に示す検査空間および微小空間の拡大図である。
【図２０】図１８および図１９に示す検出素子の製造方法を示す工程図である。
【図２１】図１８に示す検査空間および微小空間の他の拡大図である。
【図２２】図１８に示す検査空間および微小空間の他の拡大図である。
【図２３】図１８に示す検査空間および微小空間の他の拡大図である。
【図２４】この発明の実施の形態による更に他の検出素子の断面図である。
【図２５】図２４に示すＡ方向から見た検査空間および微小空間の平面図である。
【図２６】図２４および図２５に示す検出素子の製造方法を示す工程図である。
【図２７】この発明の実施の形態による更に他の検出素子の断面図である。
【図２８】図２７に示すＡ方向から見た検査空間および微小空間の平面図である。
【図２９】図２７および図２８に示す検出素子の製造方法を示す工程図である。
【図３０】振動子の振動試験の結果を示す図である。
【図３１】図１８および図１９に示す検出素子の他の製造方法を示す工程図である。
【図３２】他の振動子を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。
【００２６】
図１は、この発明の実施の形態による検出素子の平面図である。また、図２は、図１に示す線ＩＩ−ＩＩ間における検出素子の断面図である。更に、図３は、図１に示す線ＩＩＩ−ＩＩＩ間における検出素子の断面図である。
【００２７】
図１から図３を参照して、この発明の実施の形態による検出素子１０は、カバー部材１〜３と、振動子４と、導入口５と、導入経路６と、排出経路７と、排出口８と、アンテナ９，１１，１２とを備える。
【００２８】
カバー部材１は、例えば、ガラスからなり、四角形の平面形状を有する。そして、カバー部材１の厚みは、例えば、２００μｍである。
【００２９】
カバー部材２は、例えば、シリコン（Ｓｉ）からなり、四角形の平面形状を有する。そして、カバー部材２の厚みは、例えば、５０μｍである。
【００３０】
カバー部材３は、例えば、ガラスからなり、四角形の平面形状を有する。そして、カバー部材３の厚みは、例えば、３００μｍである。
【００３１】
カバー部材２は、カバー部材１，３に接して配置され、カバー部材３は、カバー部材２に接して配置される。この場合、カバー部材２は、陽極接合によってカバー部材１と接合され、カバー部材３は、陽極接合によってカバー部材２に接合される。その結果、カバー部材１〜３は、検査空間１３と微小空間１４とを内部に構成する。
【００３２】
ここで、検査空間１３は、検査対象の液体が導入される空間である。そして、微小空間１４は、検査空間１３に対して開口している。
【００３３】
振動子４は、例えば、水晶からなり、略四角形の平面形状を有する。また、振動子４の厚みは、例えば、１０μｍであり、振動子４の大きさは、例えば、３ｍｍ角である。そして、振動子４は、検査空間１３に配置され、その縁部が微小空間１４内に挿入されている。
【００３４】
導入口５は、カバー部材１，２に設けられる。そして、導入口５は、検査対象の液体を外部から検出素子１０へ導入するための口である。導入経路６は、カバー部材１，２に設けられる。そして、導入経路６は、一方端が導入口５に接続され、他方端が検査空間１３および微小空間１４に接続される。また、導入経路６は、導入経路６ａ，６ｂからなる。導入経路６ａは、蛇行しており、一方端が導入口５に接続され、他方端が導入経路６ｂに接続される。導入経路６ｂは、一方端が導入経路６ａに接続され、他方端が検査空間１３に接続される。導入経路６ａが蛇行しているのは、検査対象の液体の流れを安定化させるためである。
【００３５】
排出経路７は、一方端が検査空間１３に接続され、他方端が排出口８に接続される。排出口８は、カバー部材１，２に設けられる。そして、排出口８は、検査対象の液体を検査素子１０から外部へ排出するための口である。
【００３６】
アンテナ９，１１，１２の各々は、例えば、０．２ｍｍφ〜１ｍｍφの直径を有する銅線からなる。アンテナ９，１１の各々は、カバー部材１の表面に沿って配置される。そして、アンテナ９，１１の各々は、その一方端側が振動子４の上側に配置され、他方端側が検出素子１０の外部へ引き出される。アンテナ１２は、カバー部材３の裏面に沿って配置される。そして、アンテナ１２は、その一方端側が振動子４の下側に配置され、他方端側が検出素子１０の外部へ引き出される。
【００３７】
このように、アンテナ９，１１は、振動子４に対して同じ側に配置され、アンテナ１２は、振動子４に対してアンテナ９，１１と反対側に配置される。
【００３８】
振動子４は、アンテナ９，１２によって電磁場が印加されると、振動する。導入経路６は、導入口５から導入された液体を検査空間１３へ導く。排出経路７は、検査空間１３内の液体を排出口８へ導く。
【００３９】
アンテナ９は、アンテナ１２と協働して電磁場を振動子４に印加する。アンテナ１１は、電磁場が印加されたことによって振動子４が振動したときの振動信号からなる受信信号をアンテナ１２と協働して受信する。アンテナ１２は、接地電位に接続される。
【００４０】
このように、検出素子１０は、振動子４の振動を非接触で検出して検査対象の液体から検出対象物を検出する。
【００４１】
図４は、図２に示す検査空間１３および微小空間１４の拡大図である。図４を参照して、検査空間１３は、幅Ｗ１および高さＨ１を有する。幅Ｗ１は、例えば、２．９８ｍｍである。高さＨ１は、例えば、１２０〜１３０μｍである。
【００４２】
高さＨ１は、Ｈ１＝Ｈ２＋Ｈ３＋Ｈ４を満たす。高さＨ２，Ｈ４の各々は、例えば、５０μｍである。高さＨ３は、例えば、２０〜３０μｍである。
【００４３】
微小空間１４は、幅Ｗ２および高さＨ３を有する。幅Ｗ２は、例えば、１５μｍである。
【００４４】
従って、検査空間１３および微小空間１４の全体の幅Ｗ３は、Ｗ３＝Ｗ１＋２×Ｗ２であるので、３．０１ｍｍである。
【００４５】
図５は、図２に示す検査空間１３および微小空間１４の具体的な寸法を示す図である。振動子４の一辺の長さは、上述したように、３ｍｍである。従って、振動子４が検査空間１３の中央部に配置されている場合、振動子４の一方側の縁部４１が１０μｍだけ一方の微小空間１４内へ挿入され、振動子４の他方側の縁部４２も１０μｍだけ他方の微小空間１４内へ挿入される。そして、縁部４１と微小空間１４の側壁１４Ａとの距離は、５μｍであり、縁部４２と微小空間１４の側壁１４Ｂとの距離は、５μｍである。また、点Ａと点Ｃとの間の距離Ｌ１は、（（２．９８）２＋（０．０２）２）１／２〜（（２．９８）２＋（０．０３）２）１／２＝２．９８００６ｍｍ〜２．９８０１５ｍｍの範囲である。そして、点Ｂと点Ｄとの距離Ｌ２は、点Ａと点Ｃとの距離Ｌ１に等しい。そうすると、距離Ｌ１，Ｌ２の各々は、振動子４の一辺の長さ（＝３ｍｍ）よりも短いので、振動子４の縁部４１，４２は、微小空間１４内に挿入されたままである（図５の（ａ）参照）。
【００４６】
一方、振動子４の一方端が微小空間１４の側壁１４Ａに接触した場合、振動子４の他方端と微小空間１４の側壁１４Ｂとの距離は、１０μｍとなる。そして、振動子４が反時計回りに回転しても、点線で示すように、振動子４の縁部４１，４２は、微小空間１４内へ挿入されたままである。また、振動子４が時計回りに回転した場合も、同様に、振動子４の縁部４１，４２は、微小空間１４内へ挿入されたままである（図５の（ｂ）参照）。
【００４７】
このように、振動子４は、検査空間１３および微小空間１４内で移動しても、振動子４の縁部４１，４２は、微小空間１４内に挿入されたままである。つまり、振動子４が微小空間１４からはみ出すことはない。
【００４８】
図６は、図３に示す導入経路６、排出経路７、および検査空間１３の拡大図である。
【００４９】
図６を参照して、検査空間１３は、上述した寸法を有する。そして、導入経路６および排出経路７の高さＨ５は、例えば、８０μｍであり、上述した高さＨ４よりも高い。その結果、検査対象の液体は、導入経路６から振動子４の両側に導入される。
【００５０】
導入経路６および排出経路７の幅（図６の紙面に垂直な方向の長さ）は、振動子４の一辺の長さよりも狭いので、図１に示す線ＩＩＩ−ＩＩＩ間の断面においても、振動子４は、微小空間１４から導入経路６側または排出経路７側へはみ出すことはない。
【００５１】
このように、検出素子１０においては、振動子４は、その周囲において、微小空間１４からはみ出さない構造になっている。
【００５２】
図７は、図２に示す３個のカバー部材１〜３の斜視図および断面図である。なお、図７は、カバー部材１とカバー部材３との配置関係を上下方向に逆転して示す。また、図７の（ｄ）〜（ｆ）に示す断面図は、図１に示す線ＩＩ−ＩＩ間における断面図であり、図７の（ｇ）〜（ｉ）に示す断面図は、図１に示す線ＩＩＩ−ＩＩＩ間における断面図である。
【００５３】
図７を参照して、カバー部材１は、凹部１０１，１０２，１０４，１０５および貫通孔１０３，１０６を有する。凹部１０１は、略Ｕ字形の断面形状を有する。また、凹部１０１は、略正方形の平面形状を有する。この場合、正方形の一辺の長さは、上述した幅Ｗ１（＝２．９８ｍｍ）に等しい。更に、凹部１０１は、上述した高さＨ２（＝５０μｍ）に等しい深さを有する。
【００５４】
凹部１０２は、凹部１０１の縁部に連続して設けられ、略Ｌ字形の断面形状を有する。また、凹部１０２は、上述した幅Ｗ２（＝１５μｍ）に等しい幅および高さＨ３（＝２０〜３０μｍ）に等しい深さを有する。そして、凹部１０２は、凹部１０１の周囲に設けられる。
【００５５】
貫通孔１０３は、カバー部材１を貫通する。凹部１０４は、凹部１０２と貫通孔１０３との間に設けられる。そして、凹部１０４は、上述した高さＨ５（＝８０μｍ）に等しい深さを有する。
【００５６】
凹部１０５は、凹部１０２と貫通孔１０６との間に設けられる。そして、凹部１０５は、上述した高さＨ５（＝８０μｍ）に等しい深さを有する。貫通孔１０６は、カバー部材１を貫通する。
【００５７】
カバー部材２は、貫通孔２０１，２０３〜２０６を有する。貫通孔２０１は、カバー部材１の凹部１０１と同じ形状および同じ大きさを有する。
【００５８】
貫通孔２０１，２０３〜２０６がそれぞれ凹部１０１、貫通孔１０３、凹部１０４，１０５、および貫通孔１０６に向かい合い、かつ、貫通孔２０１，２０３〜２０６以外の部分２０２がカバー部材１の一主面１Ａに接するようにカバー部材２を配置すると、導入口５、導入経路６、排出経路７、排出口８および微小空間１４が形成される。そして、カバー部材２のカバー部材１に接する面と反対側の面に接してカバー部材３を配置すると、検査空間１３が形成される。
【００５９】
そして、カバー部材１とカバー部材２との接合は、２００℃の温度下で４００Ｖの電圧を印加した陽極接合によって行われる。また、カバー部材２とカバー部材３との接合も、２００℃の温度下で４００Ｖの電圧を印加した陽極接合によって行われる。
【００６０】
上述したように、検出素子１０においては、振動子４の縁部が微小空間１４内へ挿入された構造になっている。その結果、振動子４は、カバー部材１〜３によって保持されることはなく、アンテナ９，１２によって電磁場が印加されると、自由に振動する。
【００６１】
従って、振動子４の安定した振動を確保できる。
【００６２】
図８は、図１から図３に示す検出素子１０の製造方法を示す工程図である。図８を参照して、検出素子１０の製造が開始されると、半導体技術におけるフォトリソグラフィおよびエッチングを用いて、カバー部材１を構成するガラスの一主面に凹部１０１，１０２，１０４，１０５および貫通孔１０３，１０６を形成する（ステップＳ１）。この場合、凹部１０１，１０２，１０４，１０５および貫通孔１０３，１０６は、相互に深さが異なるので、レジストの塗布、レジストのパターンニングおよびエッチングを浅い順に繰返し行ない、凹部１０１，１０２，１０４，１０５および貫通孔１０３，１０６を形成する。また、この発明の実施の形態においては、エッチングとは、ドライエッチングとウェットエッチングの両方を含む（以下、同じ）。
【００６３】
その後、フォトリソグラフィおよびエッチングを用いて、カバー部材２を構成するシリコンに貫通孔２０１，２０３〜２０６を形成する（ステップＳ２）。
【００６４】
そして、エッチングまたは機械研磨を用いて、所望のサイズおよび厚みを有する振動子４を形成する（ステップＳ３）。
【００６５】
引き続いて、縁部がカバー部材１の凹部１０２上に配置されるように振動子４をカバー部材１に配置する（ステップＳ４）。
【００６６】
そうすると、貫通孔２０１，２０３〜２０６が凹部１０１，１０４，１０５および貫通孔１０３，１０６に向かい合うようにカバー部材２をカバー部材１に接触させ、上述した陽極接合によってカバー部材２をカバー部材１に接合する（ステップＳ５）。これによって、導入口５、導入経路６、排出経路７、排出口８および微小空間１４が形成される。
【００６７】
その後、カバー部材２のカバー部材１に接する面と反対側の面に接してカバー部材３を配置し、上述した陽極接合によってカバー部材３をカバー部材２に接合する（ステップＳ６）。これによって、検査空間１３が形成される。
【００６８】
そして、アンテナ９，１１，１２を形成する（ステップＳ７）。これによって、検出素子１０が完成する。
【００６９】
図９は、入力電圧Ｖｉｎおよび受信信号Ｒのタイミングチャートである。また、図１０は、共振周波数のタイミングチャートである。
【００７０】
図９および図１０を参照して、検出素子１０における検出対象物の検出方法について説明する。検出対象物を検出する場合、印加回路（図示せず）は、タイミングｔ１からタイミングｔ２までの間、振動波形からなる入力電圧Ｖｉｎをアンテナ９に印加する。そして、印加回路は、タイミングｔ２以降、入力電圧Ｖｉｎのアンテナ９への印加を停止する。
【００７１】
そうすると、アンテナ９は、アンテナ９とアンテナ１２との間の距離をＬとした場合、タイミングｔ１からタイミングｔ２までの間、アンテナ１２と協働して、Ｖｉｎ／Ｌからなる振動電場Ｅ（＝Ｖｉｎ／Ｌ）を振動子４に印加する。
【００７２】
振動子４は、振動電場Ｅ（＝Ｖｉｎ／Ｌ）が印加されると、逆圧電効果によって共振し、表面に電位分布が発生する。
【００７３】
そうすると、アンテナ１１は、アンテナ１２と協働して、振動子４の表面に発生した電位分布を振動波形からなる受信信号Ｒとして受信する。この場合、アンテナ１１は、検出対象物が振動子４に付着していなければ、振動波形からなる受信信号Ｒ０を受信し、検出対象物が振動子４に付着していれば、振動波形からなる受信信号Ｒ１を受信する。そして、アンテナ１１は、その受信した受信信号Ｒ０，Ｒ１を検出回路（図示せず）へ出力する。
【００７４】
検出回路は、アンテナ１１から受信信号Ｒ０を受信すると、その受信した受信信号Ｒ０の共振周波数ｆ０を検出する。また、検出回路は、アンテナ１１から受信信号Ｒ１を受信すると、その受信した受信信号Ｒ１の共振周波数ｆ１（＜ｆ０）を検出する。そして、検出回路は、共振周波数の変化量Δｆ＝ｆ０−ｆ１を検出し、検出対象物が振動子４に付着したことを検知する。
【００７５】
検出対象物が振動子４に付着すると、振動子４の質量が大きくなるので、振動子４の共振周波数ｆ１は、検出対象物が振動子４に付着しない場合に比べ、低下する。
【００７６】
そこで、検出回路は、入力電圧Ｖｉｎがアンテナ９へ印加された後、受信信号Ｒをアンテナ１１から受信し、検出対象物が振動子４に付着していないとき、受信信号Ｒから共振周波数ｆ０を検出し、検出対象物が振動子４に付着すると、共振周波数ｆ１まで徐々に変化する共振周波数ｆを検出する（図１０参照）。そして、検出回路は、共振周波数ｆの変化量Δｆ＝ｆ０−ｆ１を検出し、検出対象物が振動子４に付着したことを検知する。
【００７７】
振動子４の共振周波数をｆとし、振動子４の質量をｍとし、振動子４の質量の変化量（＝検出対象物の質量）をΔｍとした場合、振動子４の共振周波数の変化量Δｆは、次式によって表される。
【００７８】
Δｆ＝ｆ・Δｍ／ｍ・・・（１）
このように、共振周波数の変化量Δｆは、振動子４の質量の変化量Δｍ、すなわち、検出対象物の質量に比例し、振動子４の質量ｍに反比例する。したがって、検出対象物の質量が大きくなる程、または振動子４の質量（＝厚み）が小さくなる程、共振周波数ｆの変化量Δｆが大きくなり、検出対象物の振動子４への付着を検知し易くなる。
【００７９】
検出素子１０においては、導入口５、および導入経路６を介して検査対象の液体を検査空間１３に導入し、排出経路７および排出口８を介して検査空間１３から検査対象の液体を排出しながら、即ち、検査対象の液体を循環させながら、上述した方法によって検出対象物の検出が行なわれる。
【００８０】
この場合、振動子４は、上述したように、カバー部材１〜３によって挟まれていないので、アンテナ９，１２によって電磁場が印加されると、自由に振動する。従って、振動子４の安定な振動を確保して検出対象物を検出できる。
【００８１】
そして、検出対象物の検出が終了すると、濃硫酸と過酸化水素とを濃硫酸：過酸化水素＝７：３の比で混合した強酸を作成し、その作成した強酸を導入口５、導入経路６、検査空間１３、微小空間１４、排出経路７および排出口８を介して循環させ、振動子４を洗浄する。
【００８２】
なお、振動子４を強酸で洗浄することによって振動子４を構成する水晶の表面がＯＨ基で覆われ、タンパク質が振動子４に吸着し易くなる。この場合、シランカップリング剤および自己組織化単分子膜（ＳＡＭ）試薬等を用いなくても、タンパク質が振動子４に吸着し易くなる。
【００８３】
その後、超純水を導入口５、導入経路６、検査空間１３、微小空間１４、排出経路７および排出口８を介して循環させ、振動子４を洗浄する。
【００８４】
そして、振動子４の洗浄後、レセプター（＝タンパク質）を導入口５、導入経路６、検査空間１３、微小空間１４、排出経路７および排出口８を介して流し、レセプター（＝タンパク質）を振動子４に吸着させる。その後、上述した方法によって、検出対象物を検出する。
【００８５】
以降、上述した動作を繰返し実行し、検出対象物を検出する。
【００８６】
従って、一旦、検出素子１０を作製すると、検出素子１０を半永久的に用いることができる。
【００８７】
図１１は、この発明の実施の形態による他の検出素子の概略図である。この発明の実施の形態による検出素子は、図１１に示す検出素子１００であってもよい。
【００８８】
図１１を参照して、検出素子１００は、ユニット素子９１〜９ｎ（ｎは２以上の整数）と、アンテナ１１０，１２０，１３０とを備える。
【００８９】
ユニット素子９１〜９ｎの各々は、上述した検出素子１０のカバー部材１〜３、振動子４、導入口５、導入経路６、排出経路７、排出口８、検査空間１３および微小空間１４からなる。そして、ユニット素子９１〜９ｎは、例えば、導入口５と排出口８とを結ぶ直線が平行するように一列に配列される。
【００９０】
アンテナ１１０，１２０，１３０は、それぞれ、検出素子１０のアンテナ９，１１，１２に相当する。アンテナ１１０，１２０は、ユニット素子９１〜９ｎの一方側において、ユニット素子９１〜９ｎに含まれるｎ個の振動子４の上側に配置される。アンテナ１３０は、ユニット素子９１〜９ｎの他方側において、ユニット素子９１〜９ｎに含まれるｎ個の振動子４の下側に配置される。
【００９１】
このように、検出素子１００においては、アンテナ１１０，１２０，１３０は、ｎ個のユニット素子９１〜９ｎに対して共通に配置される。
【００９２】
アンテナ１１０は、アンテナ１３０と協働してユニット素子９１〜９ｎのｎ個の振動子４に電磁場を印加する。アンテナ１２０は、アンテナ１３０と協働してユニット素子９１〜９ｎのｎ個の振動子４が振動したときの振動信号からなる受信信号を受信する。
【００９３】
検出素子１００においては、ユニット素子９１〜９ｎのｎ個の振動子４は、相互に同じ厚みを有していてもよいし、相互に異なる厚みを有していてもよい。
【００９４】
ユニット素子９１〜９ｎのｎ個の振動子４が相互に同じ厚みを有する場合、検出素子１００は、ユニット素子９１〜９ｎによって同じ種類の検出対象物を検出する。
【００９５】
一方、ユニット素子９１〜９ｎのｎ個の振動子４が相互に異なる厚みを有する場合、検出素子１００は、ユニット素子９１〜９ｎによって異なる種類の検出対象物を検出する。
【００９６】
図１２は、図１１に示す検出素子１００の具体例を示す図である。なお、１２の（ａ）は、平面図であり、図１２の（ｂ）は、側面図である。
【００９７】
図１２を参照して、検出素子１００Ａは、検出素子１００にカバー部材１４０を追加した構成からなる。カバー部材１４０は、ユニット素子９１〜９ｎ上に配置される。そして、カバー部材１４０は、補助経路１４１〜１４ｎ＋１と、孔１５１〜１５（２ｎ）とを含む。また、カバー部材１４０は、例えば、ガラスからなる。
【００９８】
補助経路１４１は、一方端がカバー部材１４０の端面に位置し、他方端が孔１５１に接続される。補助経路１４２は、一方端が孔１５２に接続され、他方端が孔１５３に接続される。補助経路１４３は、一方端が孔１５４に接続される。以下、同様にして、補助経路１４ｎは、他方端が孔１５（２ｎ−１）に接続され、補助経路１４ｎ＋１は、一方端が孔１５（２ｎ）に接続される。
【００９９】
孔１５１は、ユニット素子９１の導入口５に接続される。孔１５２は、ユニット素子９１の排出口８に接続される。孔１５３は、ユニット素子９２の排出口８に接続される。孔１５４は、ユニット素子９２の導入口５に接続される。以下、同様にして、孔１５（２ｎ−１）は、ユニット素子９ｎの導入口５に接続され、孔１５（２ｎ）は、ユニット素子９ｎの排出口８に接続される。
【０１００】
検査対象の液体は、補助経路１４１から検出装置１００Ａに導入され、ユニット素子９１，９２，・・・，９ｎを順次流れ、補助経路１４ｎ＋１から外部へ排出される。この場合、液体は、排出口８からユニット素子９２内へ導入され、導入口５から排出される。
【０１０１】
このように、カバー部材１４０は、ｎ個のユニット素子９１〜９ｎを直列に接続する。
【０１０２】
検出素子１００Ａにおいては、ｎ個のユニット素子９１〜９ｎに含まれるｎ個の振動子４は、相互に同じ厚みを有する。
【０１０３】
図１３は、図１２に示すカバー部材１４０の構成図である。図１３を参照して、カバー部材１４０は、カバー部材１４１０，１４２０からなる。カバー部材１４１０，１４２０の各々は、ガラスからなる。
【０１０４】
カバー部材１４１０は、溝１４１１〜１４１ｎ＋１を一主面１４１０Ａに含む。溝１４１１は、一方端がカバー部材１４１０の端面に位置する。溝１４１ｎ＋１は、他方端がカバー部材１４１０の端面に位置する。
【０１０５】
カバー部材１４２０は、貫通孔１４２１〜１４（２ｎ）を含む。貫通孔１４２１〜１４（２ｎ）の各々は、溝１４１１〜１４１ｎ＋１の幅に略等しい直径を有する。
【０１０６】
カバー部材１４１０の一主面１４１０Ａがカバー部材１４２０の一主面１４２０Ａに接するようにカバー部材１４１０を上述した陽極接合によってカバー部材１４２０に接合する。
【０１０７】
その結果、貫通孔１４２１は、溝１４１１の他方端と接続され、貫通孔１４２２は、溝１４１２の一方端と接続され、貫通孔１４２（２ｎ）は、溝１４１ｎ＋１の一方端と接続される。そして、溝１４１１〜１４１ｎ＋１は、カバー部材１４１０の一主面１４１０Ａにおける開口部がカバー部材１４２０の一主面１４２０Ａによって塞がれることによって、それぞれ、補助経路１４１〜１４ｎ＋１を構成する。また、貫通孔１４２１〜１４（２ｎ）は、それぞれ、孔１５１〜１５（２ｎ）を構成する。
【０１０８】
検出素子１００Ａは、次の方法によって作製される。まず、図８に示すステップＳ１〜ステップＳ５の工程をｎ回繰り返すことによってｎ個のユニット素子９１〜９ｎを作製する。
【０１０９】
そして、ｎ個のユニット素子９１〜９ｎを図１１に示す態様で一列に配列するとともに、アンテナ１１０，１２０，１３０を配置して検出素子１００を作製する。
【０１１０】
その後、フォトリソグラフィおよびエッチングを用いて溝１４１１〜１４１ｎ＋１を一主面１４１０Ａに形成し、カバー部材１４１０を作製する。また、フォトリソグラフィおよびエッチングを用いて貫通孔１４２１〜１４（２ｎ）を形成し、カバー部材１４２０を作製する。
【０１１１】
そして、カバー部材１４１０の一主面１４１０Ａがカバー部材１４２０の一主面１４２０Ａに接するようにカバー部材１４１０とカバー部材１４２０とを陽極接合によって接合する。これによって、カバー部材１４０が作製される。
【０１１２】
そして、カバー部材１４０の孔１５１〜１５（２ｎ）が導入口５または排出口８に接続されるようにカバー部材１４０をｎ個のユニット素子９１〜９ｎ上に配置する。
【０１１３】
これによって、検出素子１００Ａが完成する。
【０１１４】
検出素子１００Ａにおける検出対象物の検出方法について説明する。検査対象の液体を補助経路１４１から検出素子１００Ａへ導入し、補助経路１４ｎ＋１から液体を排出することによって、液体をｎ個のユニット素子９１〜９ｎに直列に循環させる。
【０１１５】
そして、アンテナ１１０，１３０によって電磁場をｎ個のユニット素子９１〜９ｎのｎ個の振動子４に印加する。その後、アンテナ１２０，１３０によって、ｎ個の振動子４の振動信号からなる受信信号を受信する。そして、振動信号の共振周波数の変化量Δｆを検出し、検出対象物を検出する。
【０１１６】
検出対象物の検出が終了すると、検査対象の液体と同様にして、上述した強酸をｎ個のユニット素子９１〜９ｎのｎ個の検査空間１３に流し、ｎ個の振動子４を洗浄する。
【０１１７】
そして、検査対象の液体と同様にして、超純水をｎ個のユニット素子９１〜９ｎのｎ個の検査空間１３に流し、ｎ個の振動子４を洗浄する。
【０１１８】
その後、検査対象の液体と同様にして、レセプター（＝タンパク質）をｎ個のユニット素子９１〜９ｎのｎ個の検査空間１３に流し、レセプター（＝タンパク質）をｎ個の振動子４に吸着させる。そして、上述した方法によって検出対象物を検出する。
【０１１９】
以降、上述した動作を繰返し行ない、検出素子１００Ａを半永久的に使用して検出対象物を検出する。
【０１２０】
図１４は、図１１に示す検出素子１００の他の具体例を示す図である。なお、図１４の（ａ）は、平面図であり、図１４の（ｂ）は、側面図である。
【０１２１】
図１４を参照して、検出素子１００Ｂは、検出素子１００にカバー部材１６０を追加した構成からなる。カバー部材１６０は、ユニット素子９１〜９ｎ上に配置される。そして、カバー部材１６０は、補助経路１６１〜１６（２ｎ）を含む。また、カバー部材１６０は、例えば、ガラスからなる。
【０１２２】
補助経路１６１は、一方端がカバー部材１６０の端面に位置し、他方端がユニット素子９１の導入口５に接続される。補助経路１６２は、一方端がユニット素子９１の排出口８に接続され、他方端がカバー部材１６０の端面に位置する。
【０１２３】
補助経路１６３は、一方端がカバー部材１６０の端面に位置し、他方端がユニット素子９２の導入口５に接続される。補助経路１６４は、一方端がユニット素子９２の排出口８に接続され、他方端がカバー部材１６０の端面に位置する。
【０１２４】
以下、同様にして、補助経路１６（２ｎ−１）は、一方端がカバー部材１６０の端面に位置し、他方端がユニット素子９ｎの導入口５に接続される。補助経路１６（２ｎ）は、一方端がユニット素子９ｎの排出口８に接続され、他方端がカバー部材１６０の端面に位置する。
【０１２５】
検出素子１００Ｂにおいては、検査対象の液体は、補助経路１６１，１６３，・・・，１６（２ｎ−１）からそれぞれユニット素子９１〜９ｎ内へ導入され、補助経路１６２，１６４，・・・，１６（２ｎ）から外部へ排出される。
【０１２６】
このように、検出素子１００Ｂにおいては、検査対象の液体は、カバー部材１６０によってユニット素子９１〜９ｎへ並列に流される。
【０１２７】
また、検出素子１００Ｂにおいては、ｎ個のユニット素子９１〜９ｎに含まれるｎ個の振動子４は、相互に同じ厚みを有していてもよいし、相互に異なる厚みを有していてもよい。
【０１２８】
図１５は、図１４に示すカバー部材１６０の構成図である。図１５を参照して、カバー部材１６０は、カバー部材１６１０，１６２０からなる。カバー部材１６１０，１６２０の各々は、ガラスからなる。
【０１２９】
カバー部材１６１０は、溝１６１１〜１６１（２ｎ）を一主面１６１０Ａに含む。溝１６１１は、一方端がカバー部材１６１０の端面１６１０Ｂに位置する。溝１６１２は、一方端がカバー部材１６１０の端面１６１０Ｃに位置する。
【０１３０】
溝１６１３は、一方端がカバー部材１６１０の端面１６１０Ｂに位置する。溝１６１４は、一方端がカバー部材１６１０の端面１６１０Ｃに位置する。
【０１３１】
以下、同様にして、溝１６１（２ｎ−１）は、一方端がカバー部材１６１０の端面１６１０Ｂに位置し、溝１６１（２ｎ）は、一方端がカバー部材１６１０の端面１６１０Ｃに位置する。
【０１３２】
カバー部材１６２０は、貫通孔１６２１〜１６（２ｎ）を含む。貫通孔１６２１〜１６（２ｎ）の各々は、溝１６１１〜１６１（２ｎ）の幅に略等しい直径を有する。
【０１３３】
カバー部材１６１０の一主面１６１０Ａがカバー部材１６２０の一主面１６２０Ａに接するようにカバー部材１６１０を上述した陽極接合によってカバー部材１６２０に接合する。
【０１３４】
その結果、貫通孔１６２１は、溝１６１１の他方端と接続され、貫通孔１６２２は、溝１６１２の他方端と接続され、貫通孔１６２３は、溝１６１３の他方端と接続され、貫通孔１６２４は、溝１６１４の他方端と接続され、以下、同様にして、貫通孔１６２（２ｎ）は、溝１６１（２ｎ−１）の他方端と接続され、貫通孔１６２（２ｎ）は、溝１６１（２ｎ）と接続される。そして、溝１６１１〜１６１（２ｎ）の一主面１６１０Ａにおける開口部がカバー部材１６２０の一主面１６２０Ａによって塞がれることによって、溝１６１１〜１６１（２ｎ）および貫通孔１６２１〜１６（２ｎ）は、それぞれ、補助経路１６１〜１６（２ｎ）を構成する。
【０１３５】
検出素子１００Ｂは、次の方法によって作製される。まず、図８に示すステップＳ１〜ステップＳ５の工程をｎ回繰り返すことによってｎ個のユニット素子９１〜９ｎを作製する。
【０１３６】
そして、ｎ個のユニット素子９１〜９ｎを図１１に示す態様で一列に配列するとともに、アンテナ１１０，１２０，１３０を配置して検出素子１００を作製する。
【０１３７】
その後、フォトリソグラフィおよびエッチングを用いて溝１６１１〜１６１（２ｎ）を一主面１６１０Ａに形成し、カバー部材１６１０を作製する。また、フォトリソグラフィおよびエッチングを用いて貫通孔１６２１〜１６（２ｎ）を形成し、カバー部材１６２０を作製する。
【０１３８】
そして、カバー部材１６１０の一主面１６１０Ａがカバー部材１６２０の一主面１６２０Ａに接するようにカバー部材１６１０とカバー部材１６２０とを陽極接合によって接合する。これによって、カバー部材１６０が作製される。
【０１３９】
そして、カバー部材１６０の補助経路１６１，１６２；１６３，１６４；・・・；１６（２ｎ−１），１６（２ｎ）がそれぞれ導入口５および排出口８に接続されるようにカバー部材１６０をｎ個のユニット素子９１〜９ｎ上に配置する。
【０１４０】
これによって、検出素子１００Ｂが完成する。
【０１４１】
検出素子１００Ｂにおける検出対象物の検出方法について説明する。ｎ個のユニット素子９１〜９ｎに含まれるｎ個の振動子４が相互に同じ厚みを有する場合、検査対象である同種類の液体を補助経路１６１，１６３，・・・，１６（２ｎ−１）から並列に検出素子１００Ｂへ導入し、補助経路１６２，１６４，・・・，１６（２ｎ）から液体を並列に排出することによって、液体をｎ個のユニット素子９１〜９ｎに並列に循環させる。
【０１４２】
そして、アンテナ１１０，１３０によって電磁場をｎ個のユニット素子９１〜９ｎのｎ個の振動子４に印加する。その後、アンテナ１２０，１３０によって、ｎ個の振動子４の振動信号からなる受信信号を受信する。そして、振動信号の共振周波数の変化量Δｆを検出し、検出対象物を検出する。
【０１４３】
検出対象物の検出が終了すると、検査対象の液体と同様にして、上述した強酸をｎ個のユニット素子９１〜９ｎのｎ個の検査空間１３に並列に流し、ｎ個の振動子４を洗浄する。
【０１４４】
そして、検査対象の液体と同様にして、超純水をｎ個のユニット素子９１〜９ｎのｎ個の検査空間１３に並列に流し、ｎ個の振動子４を洗浄する。
【０１４５】
その後、検査対象の液体と同様にして、レセプター（＝タンパク質）をｎ個のユニット素子９１〜９ｎのｎ個の検査空間１３に並列に流し、レセプター（＝タンパク質）をｎ個の振動子４に吸着させる。そして、上述した方法によって検出対象物を検出する。
【０１４６】
以降、上述した動作を繰返し行ない、検出素子１００Ｂを半永久的に使用して検出対象物を検出する。
【０１４７】
一方、ｎ個のユニット素子９１〜９ｎに含まれるｎ個の振動子４が相互に異なる厚みを有する場合、相互に異なるｎ種類の液体を補助経路１６１，１６３，・・・，１６（２ｎ−１）から並列に検出素子１００Ｂへ導入し、補助経路１６２，１６４，・・・，１６（２ｎ）から液体を並列に排出することによって、ｎ種類の液体をｎ個のユニット素子９１〜９ｎに並列に循環させる。
【０１４８】
そして、アンテナ１１０，１３０によって電磁場をｎ個のユニット素子９１〜９ｎのｎ個の振動子４に印加する。その後、アンテナ１２０，１３０によって、ｎ個の振動子４の振動信号からなる受信信号を受信する。そして、振動信号の共振周波数の変化量Δｆを検出し、検出対象物を検出する。この場合、ｎ個の振動子４は、相互に厚みが異なるので、ｎ個の振動子４から受信した受信信号（＝振動信号）のｎ個の共振周波数は、相互に異なる。従って、ｎ種類の液体中の検出対象物を検出できる。
【０１４９】
検出対象物の検出が終了すると、検査対象の液体と同様にして、上述した強酸をｎ個のユニット素子９１〜９ｎのｎ個の検査空間１３に並列に流し、ｎ個の振動子４を洗浄する。
【０１５０】
そして、検査対象の液体と同様にして、超純水をｎ個のユニット素子９１〜９ｎのｎ個の検査空間１３に並列に流し、ｎ個の振動子４を洗浄する。
【０１５１】
その後、検査対象の液体と同様にして、レセプター（＝タンパク質）をｎ個のユニット素子９１〜９ｎのｎ個の検査空間１３に並列に流し、レセプター（＝タンパク質）をｎ個の振動子４に吸着させる。そして、上述した方法によって検出対象物を検出する。
【０１５２】
以降、上述した動作を繰返し行ない、検出素子１００Ｂを半永久的に使用して検出対象物を検出する。
【０１５３】
なお、検出素子１００Ｂにおいては、ｎ個のユニット素子９１〜９ｎの一部に液体を循環して検出対象物を検出するようにしてもよい。
【０１５４】
このように、検出素子１００Ｂは、振動子４の厚みを同じ厚みまたは異なる厚みに設定し、同種類の液体またはｎ種類の液体中の検出対象物を検出する。
【０１５５】
図１６は、この発明の実施の形態による更に他の検出素子の平面図である。また、図１７は、図１６に示す線ＸＶＩＩ−ＸＶＩＩ間における検出素子３００の断面図である。
【０１５６】
この発明の実施の形態による検出素子は、図１６および図１７に示す検出素子３００であってもよい。
【０１５７】
図１６および図１７を参照して、検出素子３００は、カバー部材３１０と、素子３０１〜３０ｎと、アンテナ１１０，１２０，１３０とを備える。
【０１５８】
カバー部材３１０は、カバー部材３１１〜３１３からなる。カバー部材３１１，３１３の各々は、例えば、ガラスからなる。カバー部材３１２は、例えば、Ｓｉからなる。そして、カバー部材３１１〜３１３は、それぞれ、上述したカバー部材１〜３と同じ厚みを有する。
【０１５９】
素子３０１〜３０ｎの各々は、上述した振動子４、導入口５、導入経路６、排出経路７、排出口８、検査空間１３および微小空間１４からなる。そして、ｎ個の素子３０１〜３０ｎは、導入口５と排出口８とを結ぶ直線が平行になるようにカバー部材３１０中に一列に形成される。
【０１６０】
アンテナ１１０，１２０は、ｎ個の素子３０１〜３０ｎに含まれるｎ個の振動子４の上側に位置するようにカバー部材３１１の上面３１１Ａに配置される。
【０１６１】
アンテナ１３０は、ｎ個の素子３０１〜３０ｎに含まれるｎ個の振動子４の下側に位置するようにカバー部材３１３の下面３１３Ａに配置される。
【０１６２】
検出素子３００は、図８に示す工程に従って製造される。この場合、カバー部材１〜３をそれぞれカバー部材３１１〜３１３と読み替え、アンテナ９，１１，１２をそれぞれアンテナ１１０，１２０，１３０と読み替える。
【０１６３】
そして、ステップＳ１において、凹部１０１，１０２，１０４，１０５のｎ個の組および貫通孔１０３，１０６のｎ個の組をカバー部材３１１に形成する。また、ステップＳ２において、ｎ個の貫通孔２０１，２０３〜２０６をカバー部材３１２に形成する。
【０１６４】
更に、ステップＳ３において、ｎ個の振動子４を形成する。更に、ステップＳ４において、ｎ個の振動子４をそれぞれｎ個の凹部１０２に配置する。更に、ステップＳ５において、ｎ個の貫通孔２０１，２０３〜２０６がｎ個の凹部１０２，１０４，１０５およびｎ個の貫通孔１０３，１０６に向かい合うようにカバー部材３１２をカバー部材３１１に接触させ、陽極接合によってカバー部材３１２をカバー部材３１１に接合する。
【０１６５】
更に、ステップＳ６において、カバー部材３１２のカバー部材３１１に接する面と反対側の面に接してカバー部材３１３を配置し、陽極接合によってカバー部材３１３をカバー部材３１２に接合する。
【０１６６】
更に、ステップＳ７において、ｎ個の素子３０１〜３０ｎに含まれるｎ個の振動子４の上側に位置するようにカバー部材３１１の上面３１１Ａにアンテナ１１０，１２０を配置し、ｎ個の素子３０１〜３０ｎに含まれるｎ個の振動子４の下側に位置するようにカバー部材３１３の下面３１３Ａにアンテナ１３０を配置する。これによって、検出素子３００が完成する。
【０１６７】
検出素子３００の具体例Ａは、検出素子３００にカバー部材１４０を追加した構成からなる。この場合、ｎ個の素子３０１〜３０ｎは、カバー部材１４０によって直列に接続される。また、ｎ個の素子３０１〜３０ｎに含まれるｎ個の振動子４は、相互に同じ厚みを有する。
【０１６８】
そして、検出素子３００の具体例Ａは、上述した検出素子１００Ａにおける検出方法と同じ方法によって、検出対象物を検出するとともに、半永久的に使用される。
【０１６９】
また、検出素子３００の具体例Ｂは、検出素子３００にカバー部材１６０を追加した構成からなる。この場合、ｎ個の素子３０１〜３０ｎに含まれるｎ個の振動子４は、相互に同じ厚み、または相互に異なる厚みを有する。
【０１７０】
そして、検出素子３００の具体例Ｂは、上述した検出素子１００Ｂにおける検出方法と同じ方法によって、検出対象物を検出するとともに、半永久的に使用される。
【０１７１】
このように、検出素子１００または検出素子３００に追加するカバー部材をカバー部材１４０またはカバー部材１６０に切換えることによって、ｎ個の検査空間１３は、直列または並列に接続される。
【０１７２】
その結果、検出素子１００，３００は、１種類の液体またはｎ種類の液体中から１種類またはｎ種類の検出対象物を検出できる。
【０１７３】
また、検出素子１００，３００においては、ｎ個の振動子４は、検出素子１０の場合と同様に、カバー部材１〜３またはカバー部材３１１〜３１３によって挟まれていないので、電磁場が印加されると、自由に振動する。
【０１７４】
従って、検出素子１００，３００においても、振動子４の安定な振動を確保できる。
【０１７５】
図１８は、この発明の実施の形態による更に他の検出素子の断面図である。また、図１９は、図１８に示す検査空間１３および微小空間１４の拡大図である。なお、図１９においては、検査空間１３および微小空間１４を形成するカバー部材１のうち、微小空間１４の側壁１４Ａ，１４Ｂを形成する部分のみが図示されている。
【０１７６】
この発明の実施の形態による検出素子は、図１８および図１９に示す検出素子１０Ａであってもよい。図１８および図１９を参照して、検出素子１０Ａは、図１から図３に示す検出素子１０のカバー部材２をカバー部材２Ａに代えたものであり、その他は、検出素子１０と同じである。
【０１７７】
カバー部材２Ａは、カバー部材１，３の両方に接してカバー部材１とカバー部材３との間に配置される。そして、カバー部材２Ａは、カバー部材２と同じ材料からなる。
【０１７８】
検出素子１０Ａにおいては、微小空間１４の高さＨ３は、７０〜８０μｍである。その結果、検出素子１０Ａにおいては、検査空間１３の高さＨ１は、１７０〜１８０μｍである。
【０１７９】
カバー部材２Ａは、図２に示すカバー部材２に突起物２１〜２４を追加したものであり、その他は、カバー部材２と同じである。
【０１８０】
突起物２１〜２４の各々は、例えば、円柱形状からなり、５０μｍφの直径と、５０μｍの高さとを有する。そして、突起物２１〜２４は、微小空間１４の底面１４Ｃに配置される。この場合、突起物２１〜２４は、検査空間１３の四角形と相似な四角形の４つの頂点に位置するように配置される。そして、カバー部材２Ａは、突起物２１〜２４を有するように一体的に形成される。
【０１８１】
検出素子１０Ａにおいては、振動子４は、突起物２１〜２４上に配置される。その結果、検出素子１０Ａにおいて、振動子４は、縁部が４個の突起物２１〜２４のみと接触し、検出素子１０Ａにおける振動子４とカバー部材２Ａとの接触面積が検出素子１０における振動子４とカバー部材２との接触面積よりも小さくなり、振動子４は、検出素子１０の場合よりも更に自由に振動する。従って、振動子の自由な振動を確保できる。
【０１８２】
また、突起物２１〜２４は、振動子４を水平に支持する。その結果、検査対象の液体を循環させながら検出対象物を検出する場合、検査対象の液体は、検査空間１３をスムーズに流れる。従って、検査対象の液体を循環させながら検出対象物を正確に検出できる。
【０１８３】
なお、突起物２１〜２４の各々は、その先端部（振動子４との接触部分）が半球状、三角錐、および四角錐等の尖った形状であってもよい。突起物２１〜２４の先端部が半球状、三角錐、および四角錐等の尖った形状からなる場合、振動子４は、突起物２１〜２４と点接触するので、振動子４と突起物２１〜２４との接触面積が更に小さくなる。その結果、振動子４は、更に自由に振動する。従って、振動子の自由な振動を確保できる。
【０１８４】
図２０は、図１８および図１９に示す検出素子１０Ａの製造方法を示す工程図である。図２０を参照して、検出素子１０Ａの製造が開始されると、半導体技術におけるフォトリソグラフィおよびエッチングを用いて、カバー部材１を構成するガラスの一主面に凹部１０１，１０２，１０４，１０５および貫通孔１０３，１０６を形成する（ステップＳ１１）。この場合、凹部１０１，１０２，１０４，１０５および貫通孔１０３，１０６は、相互に深さが異なるので、レジストの塗布、レジストのパターンニングおよびエッチングを浅い順に繰返し行ない、凹部１０１，１０２，１０４，１０５および貫通孔１０３，１０６を形成する。
【０１８５】
その後、フォトリソグラフィおよびエッチングを用いて、カバー部材２Ａを構成するシリコンに突起物２１〜２４および貫通孔２０１，２０３〜２０６を形成する（ステップＳ１２）。この場合、レジストの塗布、レジストのパターンニングおよびエッチングを繰返し行ない、突起物２１〜２４を形成した後に貫通孔２０１，２０３〜２０６を形成する。
【０１８６】
そして、エッチングまたは機械研磨を用いて、所望のサイズおよび厚みを有する振動子４を形成する（ステップＳ１３）。
【０１８７】
引き続いて、カバー部材２Ａの突起物２１〜２４が上側になるようにカバー部材２Ａをカバー部材３に接触させ、上述した陽極接合によってカバー部材２Ａをカバー部材３に接合する（ステップＳ１４）。
【０１８８】
そして、カバー部材２Ａの突起物２１〜２４上に振動子４を配置する（ステップＳ１５）。
【０１８９】
そうすると、カバー部材１の凹部１０１，１０４および貫通孔１０３，１０６がカバー部材２Ａの貫通孔２０１，２０３〜２０６に向かい合うようにカバー部材１をカバー部材２Ａに接触させ、上述した陽極接合によってカバー部材１をカバー部材２Ａに接合する（ステップＳ１６）。これによって、導入口５、導入経路６、排出経路７、排出口８および微小空間１４が形成される。
【０１９０】
そして、アンテナ９，１１，１２を形成する（ステップＳ１７）。これによって、検出素子１０Ａが完成する。
【０１９１】
図２１は、図１８に示す検査空間１３および微小空間１４の他の拡大図である。なお、図２１においても、検査空間１３および微小空間１４を形成するカバー部材１のうち、微小空間１４の側壁１４Ａ，１４Ｂを形成する部分のみが図示されている。
【０１９２】
検出素子１０Ａにおいては、カバー部材２Ａは、１つの突起物２１のみを有していてもよい。そして、振動子４は、縁部が１つの突起物２１上に位置するように検査空間１３および微小空間１４内に配置される。その結果、振動子４と微小空間１４の底面１４Ｃとの接触面積は、突起物２１が無い場合よりも小さくなり、振動子４は、突起物２１が無い場合よりも自由に振動する。従って、振動子４の自由な振動を確保できる。
【０１９３】
図２２は、図１８に示す検査空間１３および微小空間１４の他の拡大図である。なお、図２２においても、検査空間１３および微小空間１４を形成するカバー部材１のうち、微小空間１４の側壁１４Ａ，１４Ｂを形成する部分のみが図示されている。
【０１９４】
検出素子１０Ａにおいては、カバー部材２Ａは、２個の突起物２１，２４を有していてもよい。そして、振動子４は、縁部が２個の突起物２１，２４上に位置するように検査空間１３および微小空間１４内に配置される。その結果、振動子４と微小空間１４の底面１４Ｃとの接触面積は、突起物２１，２４が無い場合よりも小さくなり、振動子４は、突起物２１，２４が無い場合よりも自由に振動する。従って、振動子４の自由な振動を確保できる。
【０１９５】
なお、カバー部材２Ａは、２個の突起物２１，２４に限らず、２個の突起物２１，２２、２個の突起物２２，２３、２個の突起物２１，２３、２個の突起物２２，２４および２個の突起物２３，２４のいずれかを有していてもよい。この場合、振動子４と微小空間１４の底面１４Ｃとの接触面積が小さくなり、振動子４は、突起物２１，２２等が無い場合よりも自由に振動する。従って、振動子４の自由な振動を確保できる。
【０１９６】
また、カバー部材２Ａが２個の突起物を有する場合、２個の突起物は、図２２に示す配置位置および間隔に限らず、微小空間１４の底面１４Ｃの任意の場所に任意の間隔で配置される。
【０１９７】
図２３は、図１８に示す検査空間１３および微小空間１４の他の拡大図である。なお、図２３においても、検査空間１３および微小空間１４を形成するカバー部材１のうち、微小空間１４の側壁１４Ａ，１４Ｂを形成する部分のみが図示されている。
【０１９８】
検出素子１０Ａにおいては、カバー部材２Ａは、３個の突起物２１〜２３を有していてもよい。そして、振動子４は、縁部が３個の突起物２１〜２３上に位置するように検査空間１３および微小空間１４内に配置される。その結果、振動子４と微小空間１４の底面１４Ｃとの接触面積は、突起物２１〜２３が無い場合よりも小さくなり、振動子４は、突起物２１〜２３が無い場合よりも自由に振動する。従って、振動子４の自由な振動を確保できる。
【０１９９】
なお、カバー部材２Ａは、３個の突起物２１〜２３に限らず、３個の突起物２２〜２４３個の突起物２１，２２，２４および３個の突起物２１，２３，２４のいずれかを有していてもよい。この場合、振動子４と微小空間１４の底面１４Ｃとの接触面積が小さくなり、振動子４は、突起物２２〜２４等が無い場合よりも自由に振動する。従って、振動子４の自由な振動を確保できる。
【０２００】
また、カバー部材２Ａが３個の突起物を有する場合、３個の突起物は、図２３に示す配置位置および間隔に限らず、微小空間１４の底面１４Ｃの任意の場所に任意の間隔で配置される。
【０２０１】
なお、検出素子１０Ａにおいて、カバー部材２Ａは、５個以上の突起物を有していてもよく、一般的には、ｍ（ｍは正の整数）個の突起物を有していればよい。そして、カバー部材２Ａが３個以上の突起物を有する場合、３個以上の突起物は、振動子４を水平に支持することが可能である。
【０２０２】
図２４は、この発明の実施の形態による更に他の検出素子の概略図である。また、図２５は、図２４に示すＡ方向から見た検査空間１３および微小空間１４の平面図である。なお、図２５においては、検査空間１３および微小空間１４を形成するカバー部材１Ａのうち、微小空間１４の側壁１４Ａ，１４Ｂを形成する部分のみが図示されている。
【０２０３】
この発明の実施の形態による検出素子は、図２４および図２５に示す検出素子１０Ｂであってもよい。図２４および図２５を参照して、検出素子１０Ｂは、図１８および図１９に示す検出素子１０Ａのカバー部材１をカバー部材１Ａに代えたものであり、その他は、検出素子１０Ａと同じである。
【０２０４】
カバー部材１Ａは、カバー部材２Ａに接してカバー部材２Ａに接合される。そして、カバー部材１Ａは、上述したカバー部材１と同じ材料からなる。
【０２０５】
カバー部材１Ａは、上述したカバー部材１に支持部２５〜３２を追加したものであり、その他は、カバー部材１と同じである。
【０２０６】
支持部２５〜３２は、微小空間１４から検査空間１３の方向へ突出するように微小空間１４の側壁１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｄ，１４Ｅに設けられる。より具体的には、支持部２５，３２は、微小空間１４の側壁１４Ａに設けられ、支持部２６，２７は、微小空間１４の側壁１４Ｄに設けられ、支持部２８，２９は、微小空間１４の側壁１４Ｂに設けられ、支持部３０，３１は、微小空間１４の側壁１４Ｅに設けられる。そして、支持部２５〜３２は、検査空間１３の四隅の近傍に配置される。
【０２０７】
支持部２５〜３２の各々は、半円状の断面形状を有する。そして、カバー部材１Ａは、支持部２５〜３２を有するように一体的に形成される。
【０２０８】
振動子４（図２５において点線で示す）は、縁部が突起物２１〜２４上に位置し、かつ、側面が支持部２５〜３２に接するように配置される。この場合、振動子４は、支持部２５〜３２と点接触する。
【０２０９】
その結果、振動子４とカバー部材１Ａ，２Ａとの接触面積は、検出素子１０における振動子４とカバー部材２との接触面積よりも小さくなり、振動子４は、検出素子１０の場合よりも自由に振動する。従って、振動子４の自由な振動を確保できる。
【０２１０】
また、振動子４は、カバー部材１Ａ，２Ａ，３の平面方向において支持部２５〜３２によって支持される。その結果、振動子４は、検査対象の液体が検査空間１３および微小空間１４を循環しても、カバー部材１Ａ，２Ａ，３の面内方向に移動し難くなる。従って、検査対象の液体を循環しても検査対象物を正確に検出できる。
【０２１１】
なお、検出素子１０Ｂにおいては、支持部２５〜３２は、検査空間１３の四隅の近傍に限らず、微小空間１４の側壁１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｄ，１４Ｅの任意の場所に任意の間隔で設けられててよい。
【０２１２】
図２６は、図２４および図２５に示す検出素子１０Ｂの製造方法を示す工程図である。図２６に示す工程図は、図２０に示す工程図のステップＳ１１をステップＳ１１Ａに代えたものであり、その他は、図２０に示す工程図と同じである。
【０２１３】
図２６を参照して、検出素子１０Ｂの製造が開始されると、半導体技術におけるフォトリソグラフィおよびエッチングを用いて、カバー部材１Ａを構成するガラスの一主面に支持部２５〜３２、凹部１０１，１０２，１０４，１０５および貫通孔１０３，１０６を形成する（ステップＳ１１Ａ）。この場合、支持部２５〜３２、凹部１０１，１０２，１０４，１０５および貫通孔１０３，１０６は、相互に深さが異なるので、レジストの塗布、レジストのパターンニングおよびエッチングを浅い順に繰返し行ない、支持部２５〜３２、凹部１０１，１０２，１０４，１０５および貫通孔１０３，１０６を形成する。また、支持部２５〜３２を形成する場合、図２５に示す微小空間１４の側壁１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｄ，１４Ｅによって形成される形状を有するマスクを用いてレジストをパターンニングする。
【０２１４】
ステップＳ１１Ａの後、上述したステップＳ１２〜ステップＳ１７が順次実行され、検出素子１０Ｂが完成する。
【０２１５】
なお、検出素子１０Ｂにおいても、カバー部材２Ａは、上述したように、ｍ個の突起物を有していればよい。そして、ｍ個の突起物の配置位置および間隔は、任意である。
【０２１６】
また、検査対象の液体が微小空間１４の側壁１４Ａから側壁１４Ｂの方向へ流れる場合、カバー部材１Ａは、支持部２５〜３２のうち、支持部２７〜３０を有するようにしてもよく、検査対象の液体が微小空間１４の側壁１４Ｂから側壁１４Ａの方向へ流れる場合、カバー部材１Ａは、支持部２５〜３２のうち、支持部２５，２６，３１，３２を有するようにしてもよい。検査対象の液体が検査空間１３を流れるときの下流側に支持部があれば、振動子４を移動し難くできるからである。
【０２１７】
検出素子１０Ｂにおけるその他の部分についての説明は、検出素子１０Ａにおける説明と同じである。
【０２１８】
図２７は、この発明の実施の形態による更に他の検出素子の断面図である。また、図２８は、図２７に示すＡ方向から見た検査空間１３および微小空間１４の平面図である。なお、図２８においては、検査空間１３および微小空間１４を形成するカバー部材２Ｂのうち、微小空間１４の側壁１４Ａ，１４Ｂを形成する部分のみが図示されている。
【０２１９】
この発明の実施の形態による検出素子は、図２７および図２８に示す検出素子１０Ｃであってもよい。図２７および図２８を参照して、検出素子１０Ｃは、図１８に示す検出素子１０Ａのカバー部材２Ａをカバー部材２Ｂに代えたものであり、その他は、検出素子１０Ａと同じである。
【０２２０】
カバー部材２Ｂは、カバー部材１，３の両方に接してカバー部材１とカバー部材３との間に配置される。そして、カバー部材２Ｂは、上述したカバー部材２と同じ材料からなる。
【０２２１】
カバー部材２Ｂは、上述したカバー部材２Ａに支持部３３〜３６を追加したものであり、その他は、カバー部材２Ａと同じである。
【０２２２】
支持部３３〜３６は、微小空間１４の底面１４Ｃにおいて、それぞれ、突起物２１〜２４よりも微小空間１４の角部側に設けられる。より具体的には、支持部３３は、突起物２１よりも微小空間１４の角部側に設けられ、支持部３４は、突起物２２よりも微小空間１４の角部側に設けられ、支持部３５は、突起物２３よりも微小空間１４の角部側に設けられ、支持部３６は、突起物２４よりも微小空間１４の角部側に設けられる。
【０２２３】
支持部３３〜３６の各々は、四角形の断面形状を有する。そして、カバー部材２Ｂは、突起物２１〜２４および支持部３３〜３６を有するように一体的に形成される。
【０２２４】
振動子４（図２８において点線で示す）は、縁部が突起物２１〜２４上に位置し、かつ、４個の角部がそれぞれ支持部３３〜３６に接するように配置される。この場合、振動子４は、支持部３３〜３６と点接触する。
【０２２５】
その結果、振動子４とカバー部材２Ｂとの接触面積は、検出素子１０における振動子４とカバー部材２との接触面積よりも小さくなり、振動子４は、検出素子１０の場合よりも自由に振動する。従って、振動子４の自由な振動を確保できる。
【０２２６】
また、振動子４は、カバー部材１，２Ｂ，３の平面方向において支持部３３〜３６によって支持される。その結果、振動子４は、検査対象の液体が検査空間１３および微小空間１４を循環しても、カバー部材１，２Ｂ，３の面内方向に移動し難くなる。従って、検査対象の液体を循環しても検査対象物を正確に検出できる。
【０２２７】
図２９は、図２７および図２８に示す検出素子１０Ｃの製造方法を示す工程図である。図２９に示す工程図は、図２０に示す工程図のステップＳ１２をステップＳ１２Ａに代えたものであり、その他は、図２０に示す工程図と同じである。
【０２２８】
図２９を参照して、検出素子１０Ｃの製造が開始されると、上述したステップＳ１１が実行され、カバー部材１が作製される。そして、フォトリソグラフィおよびエッチングによって、カバー部材２Ｂを構成するシリコンに突起物２１〜２４、支持部３３〜３６および貫通孔２０１，２０３〜２０６を形成する（ステップＳ１２Ａ）。これによって、カバー部材２Ｂが作製される。
【０２２９】
そして、上述したステップＳ１３〜ステップＳ１７が順次実行され、検出素子１０Ｃが完成する。
【０２３０】
なお、検出素子１０Ｃにおいても、カバー部材２Ｂは、上述したように、ｍ個の突起物を有していればよい。そして、ｍ個の突起物の配置位置および間隔は、任意である。
【０２３１】
また、検査対象の液体が微小空間１４の側壁１４Ａから側壁１４Ｂの方向へ流れる場合、カバー部材２Ｂは、支持部３３〜３６のうち、支持部３４，３６を有するようにしてもよく、検査対象の液体が微小空間１４の側壁１４Ｂから側壁１４Ａの方向へ流れる場合、カバー部材１Ａは、支持部３３〜３６のうち、支持部３３，３５を有するようにしてもよい。検査対象の液体が検査空間１３を流れるときの下流側に支持部があれば、振動子４を移動し難くできるからである。
【０２３２】
検出素子１０Ｃにおけるその他の部分についての説明は、検出素子１０Ａにおける説明と同じである。
【０２３３】
図３０は、振動子４の振動試験の結果を示す図である。図３０において、縦軸は、振幅を表し、横軸は、周波数を表す。また、実線は、検出素子１０Ａにおける振動子４の振動試験の結果を示し、丸印は、振動子４の周囲を挟んだときの振動子４の振動試験の結果を示す。
【０２３４】
図３０を参照して、振動子４を挟まない場合、振動の振幅は、振動子４の周囲を挟んだ場合よりも飛躍的に大きくなる。
【０２３５】
従って、検出素子１０Ａにおいて、振動子４の自由な振動を確保できることが実験的に実証された。
【０２３６】
図３１は、図１８および図１９に示す検出素子１０Ａの他の製造方法を示す工程図である。図３１を参照して、検出素子１０Ａの製造が開始されると、半導体技術におけるフォトリソグラフィおよびエッチングを用いて、カバー部材１を構成するガラスの一主面に凹部１０１，１０２，１０４，１０５および貫通孔１０３，１０６を形成する（ステップＳ２１）。この場合、凹部１０１，１０２，１０４，１０５および貫通孔１０３，１０６は、相互に深さが異なるので、レジストの塗布、レジストのパターンニングおよびエッチングを浅い順に繰返し行ない、凹部１０１，１０２，１０４，１０５および貫通孔１０３，１０６を形成する。
【０２３７】
その後、フォトリソグラフィおよびエッチングを用いて、カバー部材２Ａを構成するシリコンに突起物２１〜２４および貫通孔２０１，２０３〜２０６を形成する（ステップＳ２２）。この場合、レジストの塗布、レジストのパターンニングおよびエッチングを繰返し行ない、突起物２１〜２４を形成した後に貫通孔２０１，２０３〜２０６を形成する。
【０２３８】
そして、カバー部材２Ａの突起物２１〜２４が上側に位置するように陽極接合によってカバー部材２Ａをカバー部材３に接合する（ステップＳ２３）。
【０２３９】
引き続いて、犠牲層をカバー部材２Ａ上に塗布する（ステップＳ２４）。この犠牲層は、例えば、商品名がＨＤ−３００７（ＨＤ  Ｍｉｃｒｏ  Ｓｙｓｔｅｍｓ）であるポリイミドからなる。
【０２４０】
その後、水晶板を犠牲層に接合する（ステップＳ２５）。そして、カバー部材３／カバー部材２Ａ／犠牲層／水晶板からなる一体化物を水晶板が下側に位置するように裏返し、水晶板を所望の厚みに研磨する（ステップＳ２６）。引き続いて、研磨後の水晶板をエッチングして振動子４を作製する（ステップＳ２７）。
【０２４１】
そうすると、カバー部材１の凹部１０１，１０４および貫通孔１０３，１０６がカバー部材２Ａの貫通孔２０１，２０３〜２０６に向かい合うようにカバー部材１をカバー部材２Ａに接触させ、上述した陽極接合によってカバー部材１をカバー部材２Ａに接合する（ステップＳ２８）。これによって、導入口５、導入経路６、排出経路７、排出口８、および検査空間１３が形成される。
【０２４２】
そして、形成された導入口５、導入経路６、排出経路７、および排出口８を用いて犠牲層の除去溶液を検査空間１３に流して犠牲層を除去する（ステップＳ２９）。これによって、微小空間１４が形成され、振動子４の縁部が微小空間１４内の突起物２１〜２４に接触する。なお、犠牲層の除去溶液は、例えば、ＥＫＣ８６５（Ｄｕｐｏｎｔ  ＥＫＣ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）からなる。
【０２４３】
その後、アンテナ９，１１，１２を形成する（ステップＳ３０）。これによって、検出素子１０Ａが完成する。
【０２４４】
なお、上述したステップＳ２４，Ｓ２５に代えて、犠牲層を水晶板に塗布し、その塗布した犠牲層によって水晶板をカバー部材２Ａ上に接合する工程を実行してもよい。
【０２４５】
このように、図３１に示す工程図においては、カバー部材３／カバー部材２Ａ／犠牲層／水晶板からなる一体化物を形成した後に、水晶板を所望の厚みまで研磨するので（ステップＳ２６参照）、水晶板を研磨して振動子４を作製する場合よりも、振動子４の厚みを更に薄くできる。その結果、検出対象物を検出する検出感度を向上できる。
【０２４６】
なお、上述した検出素子１０，１０Ｂ，１０Ｃの各々も、図３１に示す工程図に従って製造されてもよい。また、検出素子１００，１００Ａ，１００Ｂ，３００が製造される場合、図３１に示す工程図が用いられてもよい。
【０２４７】
図３２は、他の振動子を示す図である。振動子４は、振動子４Ａであってもよい（図３２の（ａ）参照）。振動子４Ａは、略正方形の形状を有し、突出部４１Ａ，４２Ａを有する。突出部４１Ａ，４２Ａは、正方形の対向する２つの辺にそれぞれ配置される。そして、振動子４Ａは、２つの突出部４１Ａ，４２Ａが微小空間１４内に挿入される。
【０２４８】
振動子４Ａが用いられる場合、振動子４Ａの突出部４１Ａ，４２Ａのみがカバー部材２，３１２に接触するので、振動子４よりも安定して振動する。
【０２４９】
なお、振動子４Ａにおいては、正方形の４辺に突出部を設けてもよい。
【０２５０】
また、振動子４は、振動子４Ｂであってもよい（図３２の（ｂ）参照）。振動子４Ｂは、略円形の形状を有する。そして、直交する２つの直径方向に存在する４個の縁部４１Ｂ，４２Ｂ，４３Ｂ，４４Ｂのうち、少なくとも対向する２つの縁部４１Ｂ，４３Ｂ（または４２Ｂ，４４Ｂ）が微小空間１４内に挿入されればよい。
【０２５１】
振動子４は、図３２に示す以外に、三角形、四角形、五角形、および六角形等の多角形の形状からなっていてもよい。振動子４が多角形からなる場合、振動子４の対向する２つの縁部が少なくとも微小空間１４内に挿入される。
【０２５２】
なお、この発明の実施の形態においては、アンテナ９，１１は、カバー部材３の下側に配置され、アンテナ１２は、カバー部材１の上側に配置されてもよい。
【０２５３】
また、この発明の実施の形態においては、アンテナ９，１１，１２の全てが、振動子４の一方側に配置されていてもよい。この場合、アンテナ９，１１，１２は、１つの平面内の１つの方向に向かってアンテナ９、アンテナ１２およびアンテナ１１の順で振動子４の一方側に配置される。
【０２５４】
更に、この発明の実施の形態においては、アンテナ１１０，１２０は、ユニット素子９１〜９ｎの下側に配置され、アンテナ１３０は、ユニット素子９１〜９ｎの上側に配置されてもよい。
【０２５５】
更に、この発明の実施の形態においては、アンテナ１１０，１２０，１３０の全てが、ユニット素子９１〜９ｎの一方側に配置されていてもよい。この場合、アンテナ１１０，１２０，１３０は、１つの平面内の１つの方向に向かってアンテナ１１０、アンテナ１３０およびアンテナ１２０の順でユニット素子９１〜９ｎの一方側に配置される。
【０２５６】
更に、この発明の実施の形態においては、アンテナ１１０，１２０は、カバー部材３１３の下面３１３Ａに配置され、アンテナ１３０は、カバー部材３１１の上面３１１Ａに配置されてもよい。
【０２５７】
更に、この発明の実施の形態においては、アンテナ１１０，１２０，１３０の全てが、カバー部材３１３の下面３１３Ａおよびカバー部材３１１の上面３１１Ａのいずれか一方側に配置されていてもよい。この場合、アンテナ１１０，１２０，１３０は、１つの平面内の１つの方向に向かってアンテナ１１０、アンテナ１３０およびアンテナ１２０の順でカバー部材３１３の下面３１３Ａおよびカバー部材３１１の上面３１１Ａのいずれか一方側に配置される。
【０２５８】
更に、上記においては、カバー部材２，３１２は、シリコンからなると説明したが、この発明の実施の形態においては、これに限らず、カバー部材２，３１２は、ガラスからなっていてもよい。この場合、カバー部材２は、拡散接合および加熱加圧接合のいずれかによってカバー部材１，３に接合される。また、カバー部材３１２は、拡散接合および加熱加圧接合のいずれかによってカバー部材３１１，３１３に接合される。
【０２５９】
更に、この発明の実施の形態においては、検出素子１０は、導入経路６ｂのみからなる導入経路６を備えていてもよい。また、ユニット素子９１〜９ｎの各々も、、導入経路６ｂのみからなる導入経路６を備えていてもよい。この場合、導入経路６ｂは、その他方端が導入口５に接続される。
【０２６０】
更に、この発明の実施の形態においては、検出素子１０Ａのカバー部材１，２Ａ，３、振動子４、導入口５、導入経路６、排出経路７、排出口８、検査空間１３および微小空間１４を用いて検出素子１００，１００Ａ，１００Ｂのユニット素子９１〜９ｎの各々を作製してもよく、検出素子１０Ｂのカバー部材１Ａ，２Ａ，３、振動子４、導入口５、導入経路６、排出経路７、排出口８、検査空間１３および微小空間１４を用いて検出素子１００，１００Ａ，１００Ｂのユニット素子９１〜９ｎの各々を作製してもよく、検出素子１０Ｃのカバー部材１，２Ｂ，３、振動子４、導入口５、導入経路６、排出経路７、排出口８、検査空間１３および微小空間１４を用いて検出素子１００，１００Ａ，１００Ｂのユニット素子９１〜９ｎの各々を作製してもよい。
【０２６１】
更に、この発明の実施の形態においては、検出素子１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃのいずれかを用いて検出素子３００を作製してもよい。
【０２６２】
更に、振動子４は、空気中でも十分に振動することが実験的に確認できているので、検出素子１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１００，１００Ａ，１００Ｂ，３００をガスセンサーとして用いてもよい。
【０２６３】
更に、検出素子１０Ｃにおいては、カバー部材２Ｂは、２個の支持部（支持部３４，３６または支持部３３，３５）を有していればよいので、この発明の実施の形態による検出素子のカバー部材は、ｋ（ｋは２以上の整数）個の支持部を有していればよい。
【０２６４】
更に、この発明の実施の形態においては、アンテナ１２またはアンテナ１３０は、「第１のアンテナ」を構成し、アンテナ９またはアンテナ１１０は、「第２のアンテナ」を構成し、アンテナ１１またはアンテナ１２０は、「第３のアンテナ」を構成する。
【０２６５】
更に、この発明の実施の形態においては、カバー部材１は、「第１のカバー部材」を構成し、カバー部材２は、「第２のカバー部材」を構成し、カバー部材３は、「第３のカバー部材」を構成する。
【０２６６】
更に、この発明の実施の形態においては、カバー部材１４０またはカバー部材１６０は、「補助カバー部材」を構成する。
【０２６７】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【産業上の利用可能性】
【０２６８】
この発明は、振動子を用いた検出素子に適用される。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【国際調査報告】
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